Przemienniki częstotliwości
Poprawę sprawności energetycznej w silnikach energooszczędnych uzyskuje się dzięki specjalnym rozwiązaniom konstrukcyjnym. Przede wszystkim przeprojektowuje się ich komponenty, głównie zmieniając ich wymiary, wykonuje się je z większą precyzją oraz z materiałów o wyższej jakości i lepszych parametrach. Obejmuje to m.in. zwiększanie ilości materiałów czynnych, zwłaszcza miedzi. Ponadto zwiększa się pole przekroju poprzecznego uzwojeń stojana oraz stosuje grubsze uzwojenia wirnika, dodatkowo zastępując aluminium miedzią.
Do produkcji rdzeni używa się blach o wyższej jakości, które, jak np. stal magnetyczna, charakteryzują się mniejszymi stratami w procesie przemagnesowywania. Oprócz tego instaluje się łożyska o konstrukcji – wymiarach i materiałach, z których zostały wykonane – ograniczającej straty na ciepło w wyniku tarcia. Dodatkowo redukuje się je, stosując specjalne smary. Ponadto instaluje się mniejsze wentylatory oraz projektuje wnętrze silnika tak, by zapewnić jak największy swobodny przepływ powietrza w jego obrębie.
Dalsze zmniejszenie strat energii zapewniają przemienniki częstotliwości zmieniające częstotliwość i napięcie prądu przemiennego zasilającego silnik, dzięki czemu można regulować jego prędkość obrotową oraz moment obrotowy. Opcja dynamicznego dopasowywania tych parametrów do aktualnego zapotrzebowania zapewnia duże oszczędności energii, szczególnie w przypadku takich obciążeń, jak przenośniki, wentylatory, pompy i sprężarki.
Oszczędne hamowanie
Sterowanie pracą silników elektrycznych za pośrednictwem przemienników częstotliwości może zwiększyć sprawność energetyczną napędu nawet o 30%, przynosząc natychmiastowe korzyści finansowe. Czas zwrotu z inwestycji w napęd o zmiennej prędkości w postaci oszczędności energii jest krótki i typowo wynosi 1‒2 lata, w porównaniu z jego przewidywanym okresem eksploatacji. Wysokie ceny energii elektrycznej mogą oczywiście ten okres dodatkowo skrócić. Ponadto, podobnie jak w przypadku przejścia na energooszczędne silniki, wprowadzenie przemiennika częstotliwości nie wymaga zwykle żadnych większych zmian w danym procesie.
Funkcją zwiększającą jeszcze sprawność energetyczną napędu jest dostępna w niektórych modelach przemienników częstotliwości możliwość odzyskiwania energii hamowania. Dzięki temu podczas zatrzymywania maszyny energia hamowania nie jest tracona na ciepło w rezystorach hamujących, ale zostaje efektywnie zagospodarowana. W tym zakresie możliwości są dwie. Energia hamowania jest oddawana z powrotem do sieci zasilającej albo współdzielona z innymi przemiennikami częstotliwości, zasilając podłączone do nich napędy. W obydwu przypadkach można zaoszczędzić znaczące ilości energii.
